БИОХИМИЯ, 2014, том 79, вып. 11, с. 1539–1547
УДК 577.117.3
Индуцированная изменением pH конформационная изомеризация леггемоглобина из Arachis hypogea
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: леггемоглобин, pH-титрование, конформация белка, разворачивание, среднее значение эллиптичности, продолжительность жизни возбужденного состояния, микроокружение.
Аннотация
Термодинамическая стабильность и электростатические взаимодействия в белках в их нативном состоянии зависят от pH. В данной работе мы сообщаем об индуцированном изменением pH конформационном переходе гемсодержащего белка леггемоглобина (Leghemoglobin – Lb), выделенного из узелков корня бобового растения Arachis hypogea. В отличие от других гемопротеинов – миоглобина (Mb), гемоглобина (Hb) и цитохрома с (Cyt C), немного неизвестно о структурных характеристиках и взаимодействиях Lb, хотя установлена его функциональная значимость, выражающаяся в связывании кислорода и поддержании среды для фиксации молекулярного азота (N2). Мы изучили индуцированное изменением pH разворачивание этого белка и идентифицировали набор его конформационных изомеров с использованием многочисленных, заслуживающих внимания данных по флуоресценции как функции титрования. Нами были охарактеризованы индуцированные изменением рН в кислую или щелочную сторону конформационные переходы между структурными состояниями в диапазоне значений pH 2–11. В зависимости от условий в растворе Lb может находиться в одной из трех фаз: pH 2, 3, 4; pH 5, 6, 7 и pH 8, 9, 10. При изучении вторичной структуры с помощью КД-спектроскопии максимальное содержание α-спирали было выявлено при pH 7, при котором структура Lb является наиболее жесткой, как показано в эксперименте с флуоресцентной анизотропией. Было продемонстрировано, что продолжительность жизни триптофана максимальна при pH 10 и минимальна при pH 6, что предполагает разворачивание Lb. Таким образом, изменение микроокружения глобиновой цепи при переходе pH в конечном итоге приводит к конформационным изменениям в этом мономерном белке Lb.